Ennustearkisto

Vastaus: Rajuja nousevia ilmavirtauksia kompensoimassa ukkospilvissä täytyy olla myös laskevia virtauksia. Rankan sateen alueella ilma on voimakkaassa laskevassa liikkeessä, mutta laskevaa liikettä esiintyy myös laajalle pitkin troposfäärin yläpintaa levittyvässä alasinpilvessä. Siinä laskeva liike on hidasta verrattuna rankan sateen alueeseen, mutta ilmenee joskus erittäin näyttävinä mammatus-pilvinä. Ne syntyvät, kun laskevat ilmavirtaukset puskevat alasinpilvimassaa alaspäin muodostaen lopulta pussimaisia tai utaremaisia alasinpilvestä roikkuvia muotoja. Laskiessaan ilmaa samalla kuivuu, joten nämä ulokkeet eivät voi venyä kuitenkaan alaspäin loputtomasti. Mammatukset ovat hienoimmillaan illalla tai aamulla auringon valaistessa alasinpilven pohjaa matalalta. Numeerisin kokein on vahvistettu, että mammatus-pilvet tarvitsevat paksuhkon kerroksen kuivaa ilmaa ylemmässä troposfäärissä sekä tehokasta jääkiteiden sublimoitumista ("haihtumista") tähän kerrokseen. 

Vastaus: Ilmatieteen laitoksen salamanpaikannusverkon mittausten mukaan mukaan Suomessa ukkostaa useimmin Saimaalta kohti Pohjanmaata ulottuvalla alueella. Siellä ukkonen pauhaa keskimäärin 15-20 päivänä vuodessa. Vaihtelut vuodesta toiseen ovat kuitenkin erittäin suuria ja edellä esitetty arvio perustuu vielä melko lyhyeeseen aikasarjaan (reilut 10 vuotta).

Vastaus: Supersolu on erittäin voimakas ja pitkäikäinen konvektiosolu, joka saa usein aikaan rajuja sääilmiöitä (rakeet, tornadot, syöksyvirtaukset). Se syntyy hyvin epävakaassa tilanteessa alatroposfäärin virtausten ollessa voimakkaita ja kosteuden ollessa suuri. Supersolun sisältämä (pystytason) pyörimisliike on peräisin ympäristön vaakatason pyörteisyydestä, jota kasvava ukkospilvi kykenee kääntämään pystytasoon. Ukkospilvi määritellään supersoluksi, jos sen keskivaiheilla oleva pyörre (mesosykloni) on riittävän voimakas ja pitkäkestoinen. Toisinaan mesosykloni on niin voimakas, että  tämä pienialainen matalapaine pyörittää pilvimassaa hyvinkin näkyvästi. Kun supersoluun kehittyy laskevia ilmavirtauksia mesosykloni saattaa kasvaa kohti maanpintaa ja täydentyä lopulta tornadolla. Näin ollen supersolun sisältämän "pyörrekokonaisuuden" yläosa on peräisin solun ympäristöstä, mutta alaosan kehittyminen riippuu osittain solusta itsestään.

Suomessa tunnetaan muutamia tapauksia, joista voidaan täydellä varmuudella sanoa, että kyseessä oli nimenomaan supersolu. Tapaukset on vahvistettu tutkimalla säätutkien mittaamia tuulia. Viimeisten 10 vuoden aikana säätutkatietojen perusteella saadut epäsuorat merkit viittaavat kuitenkin siihen, että supersoluja esiintyy meillä vuosittain ja todennäköisesti useita joka kesä.

Totuus on se, että ukkospilvet, monien muiden sääilmiöiden tapaan liikkuvat melko suoraviivaisilla reiteillä vallitsevien ilmavirtausten ohjailemina. Joissain erikoistapauksissa ukkospilvien liike voi poiketa ohjaavista virtauksista, mutta tällöinkin pilven liikerata on ainoastaan loivasti kaartuva eikä kaarros johdu alla olevasta maastosta.

Kiertäminen on siis näennäistä. Tärkein syy kuvitelman syntyyn on puhdas hahmottamisharha, joka johtuu siitä, että kilometrin päästäkin paikan ohittava ukkonen tuntuu aluksi lähestyvän. Sitten, kun pilvi ohituspisteen jälkeen alkaa etääntyä havaitsijasta, on illuusio kiertävästä ukkosesta syntynyt. Suomalaiset ukkosalueet ovat yleensä varsin pienikokoisia, jolloin lähes aina lähestyvä ukkospilvi on alunperinkin havaintopisteen ohittavalla reitillä. Suoria osumia tulee siis perin harvoin.

Harha kiertävästä ukkosesta voi syntyä myös silloin, kun pieni ukkospilvien nauha lähestyy havaintopaikkaa ja suoraan kohti tuleva osa ukkosalueesta lakkaa salamoimasta ennen havaintopistettä. Ohittavalla reitillä oleva osa saattaa puolestaan voimistua. Etenkin tässä tapauksessa vaikutelma kiertävästä ukkosesta voi olla vahva. Yhden ukkospilven elinikä on vain puolesta tunnista tuntiin ja ukkospilviryppäissä tapahtuu jatkuvaa salamoinnin painopisteen siirtymistä alueen sisällä. Tutkakuvissa tällaiset ukkosalueet menevät kuitenkin kuin kiskoilla suoraan tiettyyn suuntaan.

Edellä olevaa täytyy kuitenkin hieman loiventaa toteamalla, että järvillä voi tietyissä oloissa olla vaikutusta ukkospilviin. Jotta näin kävisi, ukkospilvien tulee olla hidasliikkeisiä ja järven suurikokoinen. Tyypillinen suomalainen mökkijärvi ei tähän pysty, mutta mm. Päijänne ja Oulujärvi ovat jo tarpeeksi kookkaita vaikuttaakseen ukkospilvien voimakkuuteen. Etenkin alkukesällä järvien hohkatessa vielä kevään kylmyyttä, hidasliikkeiset ukkospilvet saattavat heikentyä järvenselällä. Tällöinkään ei ole silti oikein puhua kiertävistä ukkosista. Näissä tilanteissa ukkosalueen mantereenpuoleinen osa saattaa jatkaa jyrinäänsä, mikä voi olla illuusion taustalla.

Mikä paikallisissa sadekuuroissa on pielessä? Yksinkertaisesti se, että kaikki sadekuurot ovat paikallisia. Ei siis ole olemassa mitään ei-paikallisia sadekuuroja. Adjektiivin paikallinen käytöllä aiheutetaan siis turhaa hämmennystä sääennusteiden käyttäjissä ("Mitä sitten tapahtuu, kun tuleekin ei-paikallisia sadekuuroja?"). Virallinen sääsähkeohje sanoo: "Kuurosateiden tunnusmerkkinä on sateen äkillinen alkaminen ja päättyminen ja nopeat voimakkuuden vaihtelut." Eli kuurosateen määritelmään kuuluu sisäänrakennettuna paikallisuus ja suuret vaihtelut.

Mikä sitten selittää termin synnyn? Meteorologien puheesta kuultaa kesäisin ajoittain, että ennustetaan joko sadekuuroja tai paikallisia sadekuuroja. Siis jos kuuroja esiintyy alueellisesti kattavammin ja tiheämmin, puhutaan sadekuuroista. Jos taas kuuroja kehittyy vain siellä täällä, käytetään termiä paikallinen sadekuuro. Kummassakin tapauksessa sadekuurot ovat tasan yhtä paikallisia. Voikin kysyä miksi sana paikoin on korvattu adjektiivilla paikallinen?

Toinen termin selitys löytynee kesäsään ennustamisen haasteista. Olin huomaavinani termin nopean yleistymisen sateisena kesänä 2004. Tällöin kuuli sateisina päivinä kansan parissa kyselyjä: "Koska tämä kuuden tunnin sadekuuro päättyy?" Kesän hidasliikkeiset vanhat matalapaineet ovat haasteellisia ennustaa, koska niiden uumenissa kulkee sadetta lähes kaikissa mittakaavoissa. Meteorologilla on siis vaikeuksia ennustaa, koska sataa ja kuinka kauan. Kyseisinä päivinä voi todellisuudessa olla vaikeaa määritellä, mikä tutkakuvissa näkyvistä kaiuista on kuurosadetta ja mikä jatkuvaa. Mittakaavarajan kuurojen ja tasaisen sateen välille täytyy meteorologin itsensä piirtää mieleensä (muistaen kuurosateen määritelmän ja yhdistämällä sen tutkakuvissa näkyviin tutkakaikujen ominaisuuksiin). Näin ei tarvitse erottaa päivää, jolloin: "Ei sada yhtään niin paljon kuin eilen", kaatosadepäivästä lisäämällä sadekuurojen eteen adjektiivin paikallinen. Lopuksi pitää huomauttaa, että toisinaan sadekuurot yhdistyvät laajoiksi ryppäiksi, joissa äkillinen kaatosade muuttuu vähitellen pari tuntia kestäväksi tasaiseksi sateen ropinaksi. Ei ole lainkaan itsestään selvää, mitä tällöin ennusteessa pitäisi lukea.

Täytyy kuitenkin korostaa, että nauhamainen rakenne voi syntyä ilman minkään edellä luetellun tekijän läsnäoloa. Rakenteen kehittymiseen riittää sekalainen ukkoskuurojoukkio ja sopiva määrä alatroposfäärin tuulen pystyväännettä. Käytännössä 0-3 km kerroksessa noin 10 m/s on usein riittävä määrä tuuliväännettä. Näissä tapauksissa yksittäisten ukkoskuurojen alle syntyvät laskuvirtausilman täyttämät kylmän ilman patjat törmäävät ja tuuliväänne määrää, millä reunalla kylmän ilman patjaa alkaa kehittyä uusia ukkoskuuroja. Tietyn reunan otollisuus uudelle kehitykselle johtaa lopulta kauniin ukkoskuuronauhan muodostumiseen. Tämä prosessi voi tapahtua satojen kilometrien päässä yhdestäkään rintamasta.

Toisaalta väite voi juontaa juurensa tilanteisiin, joissa lämpimän ilmamassan ylle virtaa suhteellisen kylmää ilmaa. Tällöin saadaan aikaan yksi ukkospilvien vaatimasta perusainesosasta. Näissäkään tapauksissa sanan törmääminen tai edes kohtaaminen käyttö ei ole perusteltua. Parempi olisi selittää tapahtumaketju monisanaisesti ilman epämeteorologisia oikaisuja.

Erityisesti loppukesällä helteiset korkeapaineet voivat pitää sisällään yllättävän kosteaa ja ukkosherkkää ilmamassaa. Tästä hyvä esimerkki on heinäkuu 2003, jolloin heikkotuulisessa korkeapainetilanteessa esiintyi erittäin runsaasti salamoivia ukkospilviä useana päivänä. Tuolloin parhaana päivänä päästiin noin 20 000 paikannettuun maasalamaan, mikä on lähes puolet koko heinäkuun keskimääräisestä salamamäärästä.

Paljon trombia yleisempi tuulituholainen Suomessa on voimakas ukkospilvestä maahan iskeytyvä laskuvirtaus eli ns. syöksyvirtaus. Niiden vuosittaista määrää on vaikea arvioida, mutta todennäköisesti joka kesä Suomen maankamaraan tömähtää joitain satoja syöksyvirtauksia. Jos tuhojen syntymisen silminnäkijä ei ole nähnyt suppilomaista pilven pohjan ja maanpinnan välistä pyörrettä, on vahvat perusteet epäillä tuhoista syöksyvirtausta trombin sijaan. Myös tuhojälkien tutkimisesta on apua tuhojen aiheuttajan määrittämisessä (ks. seuraava väite).

Samantapainen viime vuosien yleistyminen on tullut ilmi myös isojen rakeiden tilastoissa. Mitä järjestelmällisemmin havaintojen keruu tehdään, sitä kattavammin tapaukset saadaan talteen.

Kesällä 2007 ensimmäisiä hyvin alustavia arvioita vaaraa aiheuttavan konvektion esiintymisestä muuttuneessa ilmastossa julkaistiin. Yhdysvalloissa asiaa ovat tutkineet ainakin Patrick Marsh ja Jeff Trapp, mutta toistaiseksi tulosten luotettavuutta nakertaa käytettyjen ilmastomallien ja ilmastoskenaarioiden vähäinen määrä sekä osittain myös nykyilmaston simulointi syvän konvektion kannalta. Selvityksissä eniten käytetty ilmastomalli nimittäin yliarvioi voimakkaasti troposfäärin instabiilisuutta lämpimien merialueiden yllä. Vastaavasti maa-alueilla malli antoi aliarvioita. Euroopassa A2-skenaarion mukaan muuttuneessa ilmastossa instabiilisuuden määrä olisi nykyilmastoa suurempi erityisesti Euroopan itä- ja koillisosissa (ml. Suomi). Tuuliväänne puolestaan heikkenisi lähes kaikkialla hieman. Vaaraa aiheuttavan konvektion kannalta tulos oli kuitenkin, riskin säilyminen ennallaan tai jopa kasvaminen, koska instabiilisuuden kasvu "kompensoi" tehokkaasti tuuliväänteen laskua. Nämä tulokset on tulkittava yllä mainituista syistä erittäin alustavina ja epävarmoina.

Täytyy huomata, että juuri julkaistut tutkimustulokset eivät kerro vielä mitään tornadojen esiintymisestä muuttuneessa ilmastossa. Nykyisten ilmastomallien erotuskyky on niin karkea, että arvioita voidaan tehdä ainoastaan siitä, yleistyvätkö syvän konvektion mahdollistavat synoptisen mittakaavan säätilanteet. Tiettävästi erotuskykyongelmaa pyritään jatkossa kiertämään ajamalla hienohilamalleja ilmastomallien "pakottamina".